《双层催化剂及其制备以及该催化剂在制备均酐中的应用.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《双层催化剂及其制备以及该催化剂在制备均酐中的应用.pdf（7页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。
1、10申请公布号CN102658188A43申请公布日20120912CN102658188ACN102658188A21申请号201210145478422申请日20120511B01J27/228200601B01J27/24200601C07D493/0420060171申请人石家庄昊普化工有限公司地址052160河北省石家庄市藁城市工业路付6号石家庄昊普化工有限公司72发明人张科张民强冯中山74专利代理机构石家庄汇科专利商标事务所13115代理人王琪54发明名称双层催化剂及其制备以及该催化剂在制备均酐中的应用57摘要本发明属于催化剂的制备及应用，特别是指一种双层催化剂及其制备以及该催化剂。
2、在制备均酐中的应用。含有有效量活性组份V2O5、TIO2、P2O5、NA2O、MOO3、SB2O3、其它金属的化合物及须晶分别经称量、配液、配喷涂浆液、喷涂在载体上、焙烧、冷却等工艺步骤制成催化剂E、G，将催化剂G、E分别置于原料混合气入口端及反应气出口端，在低空速、较低温度等条件下制备均酐。本发明解决了现有技术存在的操作条件要求高，产品杂质多、颜色重、纯度低等不足，具有操作条件要求低、产品纯度高、杂质少等优点。51INTCL权利要求书2页说明书4页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书4页1/2页21双层催化剂，其特征在于包括催化剂E和催化剂G，其中催化剂E中活。
3、性组份包括V2O5、TIO2、NA2O、P2O5、其他元素，活性组份中的原子比为VTINAP其他元素11540010050010050001002；催化剂E中的其他元素选自MO、W或AG中的一种；催化剂G中的活性组份为V2O5、TIO2、P2O5、SB2O3、其他元素，活性组分的原子比为VTIPSB其他元素12400100500100700503；催化剂G中的其他元素选自MO或NA中的一种；催化剂E和催化剂G活性组份中使用的TIO2为锐钛型，催化剂E和催化剂G中活性组份负载量均为每100G载体负载515G，催化剂E或催化剂G中添加有须晶，须晶选自SIC或SI3N4中的一种，须晶的添加量为须晶与。
4、催化剂E或G中的活性组份的质量比为510。2根据权利要求1所述的双层催化剂，其特征在于所述的催化剂E和催化剂G中的V元素来自偏钒酸铵，TI元素来自锐钛型二氧化钛，P元素来自磷酸二氢铵；催化剂E中NA元素来自碳酸钠，MO元素来自钼酸铵，W元素来自钨酸，AG元素来自硝酸银。3根据权利要求1或2所述的双层催化剂，其特征在于所述的催化剂G中MO元素来自钼酸铵，NA元素来自碳酸钠，SB元素来自三氧化二锑。4根据权利要求1所述的双层催化剂，其特征在于所述的载体为环型或球形中的一种。5根据权利要求1所述的双层催化剂，其特征在于所述的载体为球形，粒径56MM。6根据权利要求1所述的双层催化剂，其特征在于所述的。
5、载体为环形，规格为6MM6MM3MM或7MM7MM4MM中的一种。7根据权利要求1所述的双层催化剂，其特征在于所述的锐钛型TIO2的粒度0406M，比表面积1050M2/G。8根据权利要求17中任一项所述的双层催化剂的制备，其特征在于是将活性组份分别涂载在载体上焙烧冷却后制成，其中催化剂E的制备方法包括如下工艺步骤E1、物料的计算称量计算并准确称量偏钒酸铵，磷酸二氢铵，碳酸钠，锐钛型二氧化钛，须晶，钼酸铵、钨酸或硝酸银中的一种；E2、配液将草酸加热溶解在去离子水中，制成溶液，草酸去离子水含有催化剂E中活性组份的化合物的质量比145613；E3、浆液的制备将步骤E1中的偏钒酸铵加入步骤E2中的溶。
6、液中待其全部溶解后，再加入磷酸二氢铵，碳酸钠，钼酸铵、钨酸或硝酸银中的一种，最后加入锐钛型二氧化钛、须晶均匀配制成浆液；E4、喷涂焙烧制备催化剂将载体置于外部加热的转鼓中，在200350温度下将浆液按照负载量均匀地喷涂到载体上，焙烧炉以不少于3小时的时间均衡升温至400450，焙烧510小时，自然冷却后得到催化剂E催化剂G的制备方法包括如下工艺步骤G1、物料的计算称量权利要求书CN102658188A2/2页3计算并准确称量偏钒酸铵，磷酸二氢铵，锐钛型二氧化钛，三氧化二锑，须晶，钼酸铵或碳酸钠的一种；G2、配液将草酸加热溶解在去离子水中，草酸去离子水含有催化剂G中活性组份化合物的质量比1456。
7、13；G3、浆液的制备首先将步骤G1中的偏钒酸铵加入步骤G2中的溶液中待其全部溶解后，加入磷酸二氢铵，钼酸铵或碳酸钠中的一种，再加入三氧化二锑，最后加入锐钛型二氧化钛、须晶均匀配制成浆液；G4、喷涂焙烧制备催化剂将载体置于外部加热的转鼓中，在200350温度下将活性组份浆液按照负载量均匀地喷涂到载体上，焙烧炉以不少于3小时的时间均衡升温至500520，焙烧510小时，自然冷却后得到催化剂G。9根据权利要求1所述的双层催化剂在制备均酐中的应用，是将含均四甲苯的混合气通过催化剂生产均酐；其特征在于所述的催化剂为催化剂E和催化剂G，均四甲苯在原料气中的浓度为1520GNM3,反应温度为400430，。
8、空速为30004500HR1，催化剂G与催化剂E间隔分离，催化剂G装在原料混合气入口端，催化剂E装在反应气出口端。10根据权利要求9所述的双层催化剂在制备均酐中的应用，其特征在于所述的催化剂G与催化剂E的装填高度比为115，催化剂E和催化剂G之间设置有高度为1020CM的惰性物隔离层。权利要求书CN102658188A1/4页4双层催化剂及其制备以及该催化剂在制备均酐中的应用技术领域0001本发明属于催化剂的制备及应用，特别是指一种双层催化剂及其制备以及该催化剂在制备均酐中的应用。背景技术0002均苯四甲酸二酐（简称均酐）可用于制备耐高温绝缘材料、增塑剂、环氧树脂固化剂、粉末涂料的消光剂等，是。
9、一种重要的化工原料。0003目前均酐生产大多采用以均四甲苯为原料，通过固定床气相催化氧化工艺进行制备，通常使用单层催化剂，应用单层催化剂很难有效地控制反应深度。当原料气中均四甲苯浓度较高时，造成转化成均酐的选择性差。因此，生产过程多采用高空速（大于5000HR1）,高反应温度（440460），所得产品因副反应多导致杂质多、色泽重、纯度低。这些在工业生产中都是很不理想的。发明内容0004本发明的目的在于提供一种双层催化剂及其制备方法以及在制备均酐中的应用。该催化剂在制备均酐的过程中能有效地控制各段反应，在高原料浓度，低反应温度，低空速条件下制备均酐的选择性高，收率高，所制备的均酐色泽浅，纯度高。。
10、0005本发明的整体技术构思是双层催化剂，包括催化剂E和催化剂G，其中催化剂E中活性组份包括V2O5、TIO2、NA2O、P2O5、其他元素，活性组份中的原子比为VTINAP其他元素11540010050010050001002；催化剂E中的其他元素选自MO、W或AG中的一种；催化剂G中的活性组份为V2O5、TIO2、P2O5、SB2O3、其他元素，活性组分的原子比为VTIPSB其他元素12400100500100700503；催化剂G中的其他元素选自MO或NA中的一种；催化剂E和催化剂G活性组份中使用的TIO2为锐钛型，催化剂E和催化剂G中活性组份负载量均为每100G载体负载515G，催化剂。
11、E或催化剂G中添加有须晶，须晶选自SIC或SI3N4中的一种，须晶的添加量为须晶与催化剂E或G中的活性组份的质量比为510。0006双层催化剂的制备，是将活性组份分别涂载在载体上焙烧冷却后制成，其中催化剂E的制备方法包括如下工艺步骤E1、物料的计算称量计算并准确称量偏钒酸铵，磷酸二氢铵，碳酸钠，锐钛型二氧化钛，须晶，钼酸铵、钨酸或硝酸银中的一种；E2、配液将草酸加热溶解在去离子水中，制成溶液，草酸去离子水含有催化剂E中活性组份的化合物的质量比145613；E3、浆液的制备将步骤E1中的偏钒酸铵加入步骤E2中的溶液中待其全部溶解后，再加入磷酸二氢说明书CN102658188A2/4页5铵，碳酸钠。
12、，钼酸铵、钨酸或硝酸银中的一种，最后加入锐钛型二氧化钛、须晶均匀配制成浆液；E4、喷涂焙烧制备催化剂将载体置于外部加热的转鼓中，在200350温度下将浆液按照负载量均匀地喷涂到载体上，焙烧炉以不少于3小时的时间均衡升温至500520，焙烧510小时，自然冷却后得到催化剂E催化剂G的制备方法包括如下工艺步骤G1、物料的计算称量计算并准确称量偏钒酸铵，磷酸二氢铵，锐钛型二氧化钛，三氧化二锑，须晶，钼酸铵或碳酸钠的一种；G2、配液将草酸加热溶解在去离子水中，草酸去离子水含有催化剂G中活性组份化合物的质量比145613；G3、浆液的制备首先将步骤G1中的偏钒酸铵加入步骤G2中的溶液中待其全部溶解后，加。
13、入磷酸二氢铵，钼酸铵或碳酸钠中的一种，再加入三氧化二锑，最后加入锐钛型二氧化钛、须晶均匀配制成浆液；G4、喷涂焙烧制备催化剂将载体置于外部加热的转鼓中，在200350温度下将活性组份浆液按照负载量均匀地喷涂到载体上，焙烧炉以不少于3小时的时间均衡升温至400450，焙烧510小时，自然冷却后得到催化剂G。0007双层催化剂在制备均酐中的应用，是将含均四甲苯的混合气通过催化剂生产均酐；所述的催化剂为催化剂E和催化剂G，均四甲苯在原料气中的浓度为1520GNM3,反应温度为400430，空速为30004500HR1，催化剂G与催化剂E间隔分离，催化剂G装在原料混合气入口端，催化剂E装在反应气出口端。
14、。0008本发明中的具体技术方案还有催化剂E和催化剂G中的V元素来自偏钒酸铵，TI元素来自锐钛型二氧化钛，P元素来自磷酸二氢铵；催化剂E中NA元素来自碳酸钠，MO元素来自钼酸铵，W元素来自钨酸，AG元素来自硝酸银。0009催化剂G中MO元素来自钼酸铵，NA元素来自碳酸钠，SB元素来自三氧化二锑。0010含有上述有效活性组份的化合物应当在焙烧（500）过程中能够分解为氧化物，并且在水溶液或其它物质的水溶液中能够容易形成均一的分散系为优选。因此上述化合物的选择可以采用多种形式，均不脱离本发明的实质。0011载体为环型或球形中的一种。0012载体为球形，粒径56MM。0013载体优选采用为环形，规格。
15、为6MM6MM3MM或7MM7MM4MM中的一种。0014锐钛型TIO2的粒度0406M，比表面积1050M2/G。0015所述的催化剂G与催化剂E的装填高度比为115，催化剂E和催化剂G之间设置有高度为1020CM的惰性物隔离层（惰性物的优选采用载体）。说明书CN102658188A3/4页60016本发明所取得的实质性特点和显著的技术进步在于采用本发明所制备的催化剂生产均酐，杂质少、色泽浅、纯度高，生产过程中空速及反应温度等条件相比现有技术要求低，反应条件容易达到。具体实施方式0017以下结合实施例对本发明作进一步描述，但不作为对本发明的限定，本发明的保护范围以权利要求记载的内容为准，任何。
16、依据说明书所作出的等效技术手段替换，均不脱离本发明的保护范围。0018实施例1催化剂E8的制备500ML去离子水加热至6080溶解969G草酸，加入44858G偏钒酸铵溶解，再加入0592G碳酸钠、138G磷酸二氢铵、0353G钼酸铵（其他元素选用钼元素）全部溶解，最后加入锐钛型二氧化钛67805G，须晶6G配制成浆液。200300下将浆液喷涂到600G环型载体上（规格为6MM6MM3MM）。焙烧炉以不少于3小时的时间均衡升温至520，将喷好的环形载体放入焙烧炉焙烧5小时，自然冷却后得到催化剂E8，活性组份负载量大于10G/100G载体。0019催化剂E12的制备500ML去离子水加热6080。
17、溶解969G草酸、先加入44858G偏钒酸铵溶解，再加入0592G碳酸钠、138G磷酸二氢铵、0918G硝酸银（其他元素选用银元素），最后加入67805G锐钛型二氧化钛,6G须晶，经与催化剂E8同样的方法进行喷涂、焙烧、自然冷却后得到催化剂E12。0020催化剂G4的制备500ML去离子水加热6080溶解969G草酸，先溶解44858G偏钒酸铵，加入1767G磷酸二氢铵，2115G的碳酸钠溶解，再加入2959GSB2O3，最后加入108872G锐钛型二氧化钛，10G须晶配制成浆液。在200300将浆液喷涂到600G的环型载体上，载体规格6MM6MM3MM。高温炉以不少于3小时的时间均衡升温至5。
18、00520，将喷好的环形载体放入高温炉焙烧5小时，自然冷却后得到催化剂G4。0021催化剂G13的制备催化剂G13的制备同催化剂G4的制备，催化剂G13由523G偏钒酸铵、2061G磷酸二氢铵、1214G钼酸铵、3053G三氧化二锑、110009G锐钛型二氧化钛，10G须晶构成。经喷涂、焙烧、自然冷却后得催化剂G13。0022在内径26MM的小试反应管中装入催化剂E8、催化剂G4。催化剂E8装在反应气出口端，装填高度130MM；催化剂G4装在原料混合气入口端，装填高度75MM，催化剂E8和G4中间装填20MM的6MM6MM3MM的瓷环。操作条件为原料气浓度18G/NM3，反应温度410420，。
19、空速4500HR1。粗均酐产品颜色较浅。粗均酐重量收率116，说明该催化剂的选择性较好。经气相色谱分析均酐含量981，说明均酐的纯度较高。0023实施例2在内径26MM的小试反应管中装入实施例1制备的催化剂E12、催化剂G13，催化剂E12装在反应气出口端，装填高度130MM；催化剂G13装在原料混合气入口端，装填高度75MM。操作说明书CN102658188A4/4页7条件为原料气浓度175G/NM3,反应温度为410425，空速4500HR1。粗均酐产品颜色较浅。粗酐重量收率1035，说明该催化剂的选择性较好。经气相色谱分析均酐含量9764，说明均酐的纯度较高。0024实施例3将实施例1制。
20、备的催化剂E8以及催化剂G4按叠层进行单管试验。单管反应器长36M、内径29MM。催化剂E8装在反应气出口端，床层高度1300MM，催化剂G4装在原料气出入口端，床层高度750MM。两种催化剂中间加惰性隔离层20CM（规格为6MM6MM3MM瓷环）。原料混合气浓度为175198G/NM3，反应温度为410420，空速为43004500HR1。连续运转896小时，粗均酐产品颜色较浅，粗酐收率956987，说明该催化剂的选择性较好，经单管试验，可以进入工业化试生产。经气相色谱分析均酐含量975999，说明均酐的纯度较高。0025实施例4使用实施例1制备的催化剂E8及催化剂G4叠层装在工业化均酐生产装置上。催化剂E8装在列管反应器的反应气出口端，床层高度1200MM。催化剂G4装在原料混合气入口端，床层高度800MM。两种催化剂中间有20CM惰性隔离层。操作条件反应温度为410420，原料气浓度为1719G/NM3，空速为35004200HR1。连续生产247天仍保持良好的活性，在247天中粗均酐产品颜色较浅，均酐重量收率946973。经气相色谱分析，均酐含量结果如下第一捕集器9985第二捕集器9960第三捕集器9582第四捕集器7917。0026说明在工业生产中原料浓度高的条件下，本催化剂的寿命长，选择性好，反应温度低。说明书CN102658188A。